Жиілік түрлендіргіш электр энергиясын үнемдей ала ма? Қанша үнемдейді?

Жиілік түрлендіргіштің қуатты үнемдеу принципі, тапқыр үй қызметкері сияқты, үйдегі қуат тұтынуды шебер реттейді. Кейбір сценарийлерде ол тіпті 40 пайызға дейін үнемдеуі мүмкін, бірақ басқа жағдайларда дұрыс пайдаланылмаса, ажыратылған түрлендіргішке қарағанда көбірек қуат тұтынуы мүмкін. Жиілік түрлендіргіш негізінен жеңіл жүктеме қысымын төмендету арқылы энергияны үнемдеуді жүзеге асырады. Айналу қашықтығы жүктемесін сүйреп апарған кезде, жылдамдықтың өзгеруі үлкен емес болғандықтан, кернеу азайса да, энергияны үнемдеу әсері салыстырмалы түрде әлсіз. Дегенмен, желдеткіш ортасында шағын ауа көлемі қажет болғанда, электр мүмкіндігі жылдамдықты төмендетеді, ал желдеткіштің энергия тұтынуы жылдамдықтың 1,7 қуатына пропорционалды, яғни қозғалтқыштың айналу қашықтығы күрт төмендейді және энергияны үнемдеу әсері өте айқын болады.

Екі бірдей қозғалтқыш 50 Гц жиілікте жұмыс істегенде, біреуі жиілік түрлендіргішті пайдаланады, ал екіншісі пайдаланбайды. Жылдамдық пен момент қозғалтқыштың номиналды күйіне жеткенде, жиілік түрлендіргіші шын мәнінде қуатты үнемдей алмайды, бірақ ол қуат коэффициентін жақсарта алады. Қозғалтқыштың айналу моменті номиналды моментке жетпеген кезде, автоматты қуат үнемдеу жұмысы қосылса, жиілік түрлендіргіші төмендеу операциясы арқылы қуаттың бір бөлігін үнемдей алады, бірақ бұл үнемдеу маңызды емес. Жүксіздік күйіне келетін болсақ, кедергі жүктемесінің энергияны үнемдейтін әсері айқын емес.

Жабық циклды басқару тұжырымдамасына келетін болсақ, менің ойымша, ол әрі қарай талқылауға лайық. Жабық циклды басқару тым тар және жылдамдық сенсорының кері байланысымен шектелген сияқты. Іс жүзінде жабық циклды басқару кең ауқымды қамтиды, соның ішінде векторлық басқару кезінде жиілікті басқару, бұл құрылғының ішіндегі жабық циклды басқару. Керісінше, V / F басқаруы ашық циклды басқару болып табылады. Сонымен қатар, температура, қысым және ағын жылдамдығы сияқты физикалық шамаларды PID реттегішінің кері байланыс бақылауы да тұйық циклды басқару санатына жатады және оларды жиілік түрлендіргішімен реттеуге болады. Сондықтан біз тұйық циклді басқару тұжырымдамасын тар ауқыммен шектемеуіміз керек.

Қандай жағдайларда жиілік түрлендіргіш шынымен қуатты үнемдей алады? Ең алдымен, бұл барлық жағдайларда қол жеткізуге болатын энергияны үнемдейтін инвертор емес екенін түсіндіруіміз керек. Шындығында, кейбір жағдайларда жиілікті түрлендіргішті пайдалану қуатты үнемдейтін айтарлықтай нәтиже бермеуі мүмкін. Сонымен қатар, электронды схеманың бір бөлігі ретінде жиілік түрлендіргішінің өзі де электр энергиясының белгілі бір мөлшерін тұтынады, әдетте оның номиналды қуатының шамамен 3-5% құрайды.

Дегенмен, түрлендіргіш қуатты үнемдейтін болса, ол қуат жиілігінде жұмыс істейді. Дегенмен, бұл функцияға қол жеткізу үшін келесі үш шартты орындау қажет: Біріншіден, жабдық жоғары қуатты болуы керек және негізінен желдеткіш / сорғы жүктемесі үшін пайдаланылады; екіншіден, құрылғының өзінде қуат үнемдеу функциясы болуы керек, ол әдетте бағдарламалық қамтамасыз етуді қолдауды қажет етеді; сайып келгенде, жабдық ұзақ мерзімді үздіксіз жұмыс істеуі керек. Тек осы үй-жайларда біз жиілік түрлендіргішінің қуат үнемдеу әсерін шынымен сезіне аламыз.

Сонымен, жиілік түрлендіргішін пайдалану кезінде қозғалтқыштың іске қосу тогы мен іске қосу моменті қандай? Қозғалтқыш жиілік түрлендіргіші арқылы іске қосылғанда, қозғалтқыштың үдеуімен жиілік пен кернеу де сәйкесінше артады. Бұл бастапқы токты номиналды токтың 150% -дан азына шектейді (арнайы мәндер 125% -дан 200% -ға дейін өзгеруі мүмкін). Керісінше, қуат жиілігінің қуат көзінен тікелей іске қосу кезінде іске қосу тогы номиналды токтан 6-7 есе жоғары болуы мүмкін, бұл үлкен механикалық және электрлік әсерді тудыруы мүмкін. Жиілік түрлендіргішті іске қосу арқылы біркелкі іске қосу процесін жүзеге асыруға болады (бастау уақыты ұзағырақ болса да), іске қосу тогы мен іске қосу моменті тұрақтырақ болады. Атап айтқанда, іске қосу тогы әдетте номиналды токтың 1,2-1,5 есесін құрайды, ал іске қосу моменті номиналды моменттің 70% -120% құрайды. Автоматты моментті күшейту функциясы бар жиілік түрлендіргіші үшін іске қосу моменті тіпті 100%-дан асуы мүмкін, осылайша қозғалтқышты толық жүктеме күйінде іске қосуға мүмкіндік береді.

Сонымен қатар, кейде бір зауытта үлкен қозғалтқыш іске қосылғанда, жақын жерде жұмыс істейтін жиілік түрлендіргішінің жұмысын тоқтатуы мүмкін. Өйткені қозғалтқыш оның қуатына сәйкес келетін іске қосу тогын тудырады, бұл қозғалтқыштың статор жағындағы трансформатордағы кернеудің төмендеуіне әкеледі. Қозғалтқыштың сыйымдылығы үлкен болған кезде, бұл кернеудің төмендеуінің әсері де айқынырақ болады. Сондықтан, бір трансформаторға қосылған түрлендіргіш төмен кернеу немесе лезде тоқтау ретінде қате бағалануы мүмкін, бұл қорғаныс функциясын (IPE) іске қосады және инвертор жұмысын тоқтатуға әкеледі.

Соңында, жиілік түрлендіргішін орнату бағытында кейбір шектеулер бар. Инвертордың ішкі және артқы құрылымы салқындату әсерін оңтайландыруға арналғандықтан, үстіңгі және астыңғы арасындағы желдету қатынасы да өте маңызды. Бірлік түріндегі жиілік түрлендіргіші үшін, ол дискіге орнатылған немесе қабырғаға ілулі болса да, ол тігінен орнатылып, тік күйін мүмкіндігінше сақтау керек. Бұл жиілік түрлендіргішінің ішіндегі жылудың біркелкі шығарылуын қамтамасыз етеді, осылайша оның тұрақты жұмысын қамтамасыз етеді.

Қандай жағдайларда жиілік түрлендіргіші электр энергиясын үнемдей алады? Жауап мынада: қозғалтқыш номиналды жиіліктен төмен жұмыс істеп тұрғанда, инвертор энергияны ысырап етпеу үшін қозғалтқыштың жұмыс жылдамдығын нақты жүктеме сұранысына сәйкес сәйкестендіру үшін реттейді. Сонымен, егер қозғалтқыш жұмсақ іске қосу емес, тұрақты жиілік жиілігіне қойылса, жақсы ма? Жауап мынада: бұл төмен жиілікті жағдайларда орындалады, бірақ егер жиілік тым жоғары болса, қуат жиілігінің қуат көзі тікелей іске қосылатын жағдайға жақын болса, онда тым үлкен іске қосу тогы жиілік түрлендіргішінің мойынтірек сыйымдылығынан асып кетуі мүмкін, нәтижесінде қозғалтқыш іске қосылмауы мүмкін.

Қозғалтқыш 60 Гц жиілікте жұмыс істегенде қандай мәселелерге назар аударуымыз керек? Біріншіден, механикалық беріктік, шу және діріл сияқты факторларды қоса алғанда, осы жоғары жылдамдықта машиналар мен құрылғылардың жұмыс істеу мүмкіндігін бағалау қажет. Екіншіден, қозғалтқыш тұрақты қуат шығыс диапазонына кіреді және оның шығыс моменті жұмыс сұранысын қамтамасыз ете алуы керек, әсіресе желдеткіш пен сорғының шығыс қуаты текше жылдамдығына пропорционал болса. Сонымен қатар, жоғары жылдамдықтағы жұмыс мойынтіректердің қызмет ету мерзіміне әсер етуі мүмкін, бұл да толық ескерілуі керек. Соңында, 60 Гц жиіліктен жоғары жұмыс істегенде орташа қуаттылықтан жоғары қозғалтқыштарды, әсіресе 2 полюсті қозғалтқышты талқылаңыз.

Инвертор тісті қозғалтқышты басқара ала ма? Жауап абсолютті емес, оны редуктордың құрылымы мен майлау режиміне сәйкес бағалау қажет. Жалпы алғанда, берілістің максималды шекті жиілігін 70 ~ 80 Гц деп санауға болады. Төмен жылдамдықтағы үздіксіз жұмыс маймен майлау кезінде берілістің бұзылуына әкелуі мүмкін. Инвертор бір фазалы электр генераторын басқара алады ма дегенге келсек, бір фазалы қуат көзін пайдалану мүмкін бе? Жауап ұсынылмайды. Бір фазалы реттегіш қосқышты іске қосу машинасы үшін жұмыс нүктесінің астында қосалқы орамның жануы мүмкін; конденсаторды іске қосу немесе конденсаторды пайдалану қозғалтқышы үшін конденсатордың жарылысы индукциялануы мүмкін. Әрине, жұмыс үшін бір фазалы қуат көзін пайдалана алатын шағын сыйымдылықты жиілік түрлендіргіштері де бар.

Инвертордың өзі тұтынатын қуатқа келетін болсақ, ол түрлендіргіштің түріне, жұмыс күйіне, пайдалану жиілігіне және басқа факторларға байланысты және нақты мәнді жалпылау қиын. Бірақ жалпы алғанда, 60 Гц-тен төмен жиілік түрлендіргішінің тиімділігі шамамен 94% ~ 96% құрайды. Ішкі регенеративті тежегіш инверторы үшін, егер тежеудің жоғалуы қарастырылса, қуат тұтынуы артады, бұл жұмыс тақтасының дизайнында ерекше назар аударуды қажет етеді.

Неліктен ол бүкіл 6-60 Гц аймағында үздіксіз жұмыс істей алмайды? Себебі, жалпы қозғалтқыш салқындату үшін біліктегі сыртқы желдеткішті немесе ротордың шеткі сақинасындағы пышақты пайдаланады. Жылдамдық төмендеген кезде салқындату әсері төмендейді, нәтижесінде қозғалтқыш жоғары жылдамдықтағы жұмыс сияқты жылуды көтере алмайды. Бұл мәселені шешу үшін төмен жылдамдықта жүктеме моментін азайту немесе жиілік түрлендіргіші мен қозғалтқыш комбинациясының үлкен сыйымдылығын пайдалану немесе тіпті арнайы қозғалтқышты пайдалану қажет.

Қозғалтқышты тежегішпен пайдалану кезінде тежегіш қоздыру тізбегінің қоректенуін жиілік түрлендіргішінің кіріс жағынан алу керек. Егер конвертер шығыс қуатында болған кезде тежегіш қозғалса, артық ток тоқтатылады. Сондықтан жиілікті түрлендіргіш шығысты тоқтатқаннан кейін тежегішті жылжыту қажет.

Қуат коэффициентін жақсарту үшін қозғалтқышты конденсатормен бірге пайдаланғыңыз келсе, бірақ қозғалтқыш іске қосылмаса, оның себебі қуат факторын жақсарту үшін конденсатордың тогы конденсаторға ағып кетуі мүмкін, нәтижесінде конденсатордың зарядтау тогы және түрлендіргіштің шамадан тыс тогы.

Жиілік түрлендіргішінің қызмет ету мерзіміне келетін болсақ, ол статикалық құрылғы болса да, сонымен қатар сүзгі конденсаторы, салқындатқыш желдеткіш және басқа тұтыну құрылғылары бар. Осы құрылғыларға тұрақты техникалық қызмет көрсету және техникалық қызмет көрсету арқылы инвертордың қызмет ету мерзімі 10 жылдан асады деп күтілуде.